KR100462915B1 - 비디오및/또는오디오신호의마킹방법및장치,마킹된비디오신호검출방법및장치,비디오또는오디오신호및저장매체 - Google Patents

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Abstract

비디오 또는 오디오 신호에 마킹하는 방법 및 장치는 비디오 또는 오디오 신호에 분류를 할당하고, 예를 들어 그 신호가 인증되고 복사될 수 없음을 식별하는 것을 기술하고 있다. 그 신호는 미리 결정된 표준(MPEG, PAL, NTSC)에 따라 적어도 2개의 성분들(Y, UV)을 포함한다. 본 발명에 따라, 통상 조합해서는 발생할 수 없는 값들이 상기 성분들에 할당된다. 예컨대, Y, U 및 V가 모두 0인 흑색 화상 부분들에서, U 및/또는 V는 의도적으로 0이 아닌 값이 되어 워터마크를 구성한다. 텔레비전 수상기는 여전히 상기 흑색 부분을 디스플레이한다. 워터마크는 신호가 재인코딩되어 기록 가능한 디스크에 복사될 때 손실되지 않는다. 그 워터마크가 새로운 디스크의 "워블 키"에 더 이상 대응하지 않으므로 플레이어는 복사를 재생하지 못할 것이다.

Description

비디오 및/또는 오디오 신호의 마킹 방법 및 장치, 마킹된 비디오 신호 검출 방법 및 장치, 비디오 또는 오디오 신호 및 저장 매체
본 발명은 비디오 또는 오디오 신호에 마킹(marking)하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 마킹된 신호를 디코딩하는 방법 및 장치와, 상기 마킹된 신호가 기록되는 기록 매체에 관한 것이다.
비디오 신호에 마킹하는 공지된 방법들은 WO 93/00769호 및 EP-A 0 518 616호에 개시되어 있다. 공지된 방법들은 재생시 화상에 어떤 교란(disturbance)이 도입되도록 비디오 신호를 수정한다. 신호에 데이터를 부가함으로써 비디오 신호에 마킹하는 것도 공지되어 있다. 한가지 방법은 수직 블랭킹 간격에 데이터를 포함시키는 것이다. 다른 방법은 직사각형의 화상 부분을 공백으로 하고(blank) 상기 화상 부분을 수상관(picture tube)의 전면에 있는 광 다이오드에 의해 검출될 수 있는 백색 및 흑색 스폿(spot)들의 시퀀스로 대체하는 것이다.
현재, 신호에 마킹하는 과제는 특히 디지털 비디오 디스크들의 복사 방지와 관련되어 있다. 신호에는 검출 가능한 코드("워터마크(watermark)")가 제공되어, 신호가 인증된 것인지를 식별하여 특정 조건하에서만 신호의 재생을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 인증된 비디오 디스크들만을 재생하도록 적응되는 비디오 디스크 플레이어들이 관찰된다. 이들은, 비디오 신호의 워터마크가 디스크의 주어진 홈에 물리적으로 매입되고(embed) 기록 가능한 디스크 상에는 제공되지 않는 코드("워블 키(wobble key)")와 일치하는 경우에만 기록된 프로그램 재료를 재생한다.
전술된 종래 기술 방법들은 이 작업을 실행하는데 적절하지 않다. 그 방법들은 여러 타입들의 가정용 장비의 상이한 동기 동작(behaviour)에 의존하며, 소비자가 워터마크를 삭제할 수 있으며, 매입된 마크가 디스플레이 신호에 영향을 미친다는 단점을 갖는다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따라 신호에 마킹하는 장치의 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따라 마킹된 비디오 및/또는 오디오 신호를 검출하는 장치를 도시하는 도면.
본 발명의 목적은 재생시 신호에 현저한 교란을 도입하지 않고 신호에 마킹하는 것이다.
본 발명에 따라, 미리 결정된 표준에 따라 적어도 2개의 성분들을 포함하는 비디오 및/또는 오디오 신호에 마킹하는 방법은 상기 표준에 따라 신호가 발생될 때 조합하여도 발생할 수 없는 값을 상기 성분들에 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 실제 신호들이 발생될 때 성분 값들의 특정 조합들은 결코 발생하지 않는다는 특성을 이용한다. 그 관련 표준을 위반하지 않는 상기 조합들을 의도적으로 도입함으로써, 특정 검출 수단에 의해 분류(classification)가 검출될 수 있도록 신호가 분류될 수 있다.
일반적으로, 그 이외에는 발생하지 않는 성분 값들의 할당으로 인해 스크린상에 눈에 보이는 아티팩트(artifact)들이 생길 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에서는 방지되는데, 여기서 할당 단계는, 성분들 중 제 2 성분은 성분들 중 제 1 성분이 중복(redundant)되는 값을 취하는 신호 부분에서 상기 성분들 중 제 1 성분을 수정하는 단계를 포함한다.
제 1 성분과 제 2 성분은 각각 비디오 신호의 색차(chrominance)와 휘도(luminance)를 구성할 수 있다. 본 발명의 양호한 실시예는, 미리 결정된 0이 아닌 색차 값이, 휘도 값이 실질적으로 0인 신호 부분들에 할당되는 것을 특징으로 한다. 표준(PAL 또는 NTSC) 인코더에 의해 인코딩될 때, 흑색 신호 부분들은 0의 휘도 및 0의 색차를 갖는다. 그러나, 0이 아닌 색차 값과 조합된 0의 휘도 값은 관련 텔레비전 표준에 의해 금지되어 있지 않다. 흑색 부분들에 상기 0이 아닌 색차 값들을 도입함으로써 신호는 마킹될 수 있다. 마크는 휘도 값 및 색차 값을 검사함으로써 쉽게 검출될 수 있다. 표준 텔레비전 장비(수신기, 레코더)는 이와 같이 흑색 신호 부분들을 처리한다.
비디오 신호가 흑색 신호 부분들을 포함하는지 어디에 포함하는지는 사전에 공지되지 않았으므로, 프레임 또는 필드의 상부 또는 하부 비디오 라인들 중 하나를 삭제하고, 상기 비디오 라인에 본 방법을 적용하는 것이 관찰된다. 상기 라인의 지속 기간 동안, 다수의 연속 색차 기간들이 2진 워터마크 코드를 함께 구성할 수 있다.
미래에, 비디오 프로그램들은 디지털 포맷으로 디스크 상에 저장될 것이다. 디지털 신호들, 특히 MPEG2로 인코딩된 비디오 신호들의 워터마킹 방법은 아직 공개되지 않은 본 출원인의 유럽 특허 출원 제 95202673.0호에서 제안되어 있다. 그러나, 디지털 신호에 워터마크를 넣는 것은 디지털 비디오 디스크들이 불법으로 복사되는 것을 방지하는 복잡한 문제에 대한 완전한 해결책은 아니다. 기록된 임의의 디지털 신호는 결국 텔레비전 수상기에 의해 디스플레이되도록 아날로그 포맷으로 디코딩된다. 디코딩 후, 디지털 워터마크는 손실된다. 소비자가 아날로그 신호를 디지털(MPEG2) 신호로 재인코딩하여 그것을 기록 가능한 디스크에 저장하는 것을 아무도 막지 못한다. 현재, 디스크는 워터마크 없는 신호를 포함한다. 그러한 신호는 특히 홈 비디오와 구별될 수 없다.
본 발명에 따른 방법은, 인증된 비디오 디스크에 기록되기 전에 신호에 적용될 때, 워터마크가 손실되지 않는다는 중요한 이점을 갖는다. 워터마크를 구성하는 0의 휘도 값과 0이 아닌 색차 값의 특정 조합들은 MPEG 인코더에 대해 완전히 용인된다(그들의 존재는 단지 코딩 효율에 약간 영향을 미친다). 매입된 워터마크를 디스크의 워블 키에 대해 검사하도록 배치되는 비디오 디스크 플레이어는 신호의 인증이 확인되는 경우 신호를 재생한다. 그러나, 소비자가 재생된 아날로그 신호를 재인코딩하고 인코딩된 신호를 다른 기록 가능한 디스크 상에 기록한다면, 워터마크는 계속 유지되고 새로운 디스크의 워블 키에 더 이상 대응하지 않는다. 따라서, 비디오 디스크 플레이어는 이와 같이 만들어진 복사를 재생하지 않을 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 비디오 및/또는 오디오 신호에 마킹하는 장치의 일실시예를 도시한다. 이 도면에서, 참조 번호(1)는 종래의 비디오 신호를 휘도 성분(Y)과 2개의 색차 성분들(U 및 V)의 형태로 발생시키는 비디오 신호원을 나타낸다. 휘도 성분(Y)은 종래의 비디오 인코더(2)에 직접 인가된다. 색차 성분들은 본 실시예에서 가산기들인 각각의 수정단들(3 및 4)을 통해 상기 인코더에 인가된다. 비디오 인코더(2)는 PAL/NTSC/SECAM(아날로그) 또는 JPEG/MPEG(디지털)와 같은 주어진 표준에 따라 신호 성분(Y) 및 수정된 색차 성분들(U' 및 V')을 전송용 합성 신호로 인코딩한다.
상기 장치는 휘도 값(Y)이 실질적으로 0인 경우, 즉, 대응하는 화상 영역이 흑색인 경우, 제어 신호(Y=0)를 생성하는 흑색 휘도 검출기(5)를 더 포함한다. 제어 신호(Y=0)는, 제어 신호에 응답하여, 미리 결정된 0이 아닌 신호값들(u 및 v)을 생성하는 마크 발생기(6)에 인가된다. 값들(u 및 v)은 각각 가산기들(3 및 4)에 의해 색차 성분들(U 및 V)에 가산된다. 자연의 비디오 소스 재료에 대해, 비디오 신호원(1)에서 신호 성분들(Y, U 및 V)은 흑색 화상 영역들에서 모두 0이다. 상기 장치에서는 비디오 인코더(2)가 상기 영역들에서 Y'=0, U'=u≠ 0 및 V'=v≠ 0을 인코딩한다. 흑색이 아닌 화상 영역들에 대해, 마크 발생기(6)는 비동작 상태(inactive)가 되며, 비디오 인코더는 종래의 장치에서처럼 Y'=Y, U'=U 및 V'=V를 인코딩한다.
도 1에 도시된 장치는 화상에서 흑색 신호 부분들의 존재에 의존한다. 도 2는 화상의 미리 결정된 신호 부분이 흑색이 되도록 하는 장치의 다른 실시예를 도시한다. 도 2는 또한 수정단들(3 및 4)(도 1에서는 가산기들임)이 스위치들일 수 있음을 도시한다. 도 2에 도시된 장치는 다음과 같이 동작한다. 미리 결정된 신호 부분(예컨대, 제 1 또는 최종 활성 비디오 라인 또는 그 일부) 중, 마크 발생기(6)는 비디오 인코더에 휘도 값(Y=0)을 인가하기 위해 스위치(8)를 제어하고, 동시에 0이 아닌 휘도 값들(U=u 및 V=v)을 제공하기 위해 스위치들(3 및 4)을 제어한다. 미리 결정된 신호 부분은, 비디오 소스로부터 종래의 동기 신호(S)를 수신하고 마크 발생기(6)가 활성 상태(active)가 될 기간을 규정하는 타이밍 신호(SP)를 생성하는 타이밍 회로(7)에 의해 규정된다.
전술된 장치에 의해 발생된 신호는 종래 장치에 의해 재생될 수 있다. 흑색 부분들이 이와 같이 디스플레이될 것임이 실험에 의해 입증되었다. 그러나, 비디오 디스크 플레이어들과 같은 장치는 특정 조건들, 예컨대 신호가 특정 "워블 홈(wobble groove)"을 갖는 비디오 디스크 상에 기록되는 경우에만 워터마킹된 신호를 재생하도록 설계될 수 있다. 본 발명의 중요한 이점은 신호가 재인코딩되어 이와 같이 워블 홈을 갖지 않는 기록 가능한 디스크 상에 복사될 때 워터마크가 손실되지 않는다는 것이다. 따라서, 플레이어는 이러한 기록 가능한 디스크로부터 신호를 재생하지 못할 것이다.
도 3은 본 발명에 따라 마킹된 비디오 및/또는 오디오 신호를 검출하는 장치를 도시한다. 상기 장치는 통상 아날로그(예컨대, PAL/NTSC/SECAM) 또는 디지털(예컨대, MPEG) 디코더(11)를 포함하며, 그 디코더(11)는 휘도 성분(Y)과 색차 성분들(U 및 V)을 디코딩한다. 그 성분들은 각각, 관련 성분이 실질적으로 0인 경우, 2진 신호 '1'을 발생시키는 0 검출기들(12, 13 및 14)에 인가된다. 조합 논리회로(15)는 휘도 성분(Y)이 실질적으로 0이고 색차 성분들(U 및 V)이 둘 다 실질적으로 0이 아닌 경우 출력 신호(M)를 생성한다. 성분 값들의 이러한 조합들은 자연의 비디오 장면들에서는 발생할 수 없기 때문에, 출력 신호(M)는, 비디오 신호가 마킹되었으며 특정 조건들에서만 재생될 수 있음을 나타낸다.
요약하면, 비디오 또는 오디오 신호에 마킹하는 방법 및 장치는 비디오 또는 오디오 신호에 분류를 할당하고, 예를 들어 그 신호가 인증되고 복사될 수 없음을 식별하는 것을 기술하고 있다. 그 신호는 미리 결정된 표준(MPEG, PAL, NTSC)에 따라 적어도 2개의 성분들(Y, UV)을 포함한다. 본 발명에 따라, 통상 조합하여도 발생할 수 없는 값들이 상기 성분들에 할당된다. 예컨대, Y, U 및 V가 모두 0인 흑색 화상 부분들에서, U 및/또는 V는 의도적으로 0이 아닌 값이 되어 워터마크를 구성한다. 텔레비전 수상기는 여전히 상기 흑색 부분을 디스플레이한다. 워터마크는 신호가 재인코딩되어 기록 가능한 디스크에 복사될 때 손실되지 않는다. 워터마크가 새로운 디스크의 "워블 키"에 더 이상 대응하지 않으므로 플레이어는 복사를 재생하지 못할 것이다.

Claims (16)

  1. 비디오 및/또는 오디오 신호 중 적어도 2개의 성분들을 규정하는 미리 결정된 표준에 따라 발생되는 비디오 및/또는 오디오 신호에 마킹하는 방법에 있어서,
    조합하여도 상기 표준을 위반하지 않지만 상기 표준에 따라 발생되는 자연신호에서는 발생하지 않는 값을 상기 성분들에 할당하는 단계를 특징으로 하는, 비디오 및/또는 오디오 신호의 마킹 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 할당 단계는, 상기 성분들 중 제 2 성분이 상기 성분들 중 제 1 성분이 중복(redundant)되는 값을 취하는 신호 부분들에서 상기 성분들 중 제 1 성분을 수정하는 단계를 포함하는, 비디오 및/또는 오디오 신호의 마킹 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 성분들은 각각 비디오 신호의 색차 및 휘도를 구성하고, 휘도 값이 실질적으로 0인 신호 부분들에 미리 결정된 0이 아닌 색차 값이 할당되는 것을 특징으로 하는, 비디오 및/또는 오디오 신호의 마킹 방법.
  4. 미리 결정된 인코딩 표준에 따라 적어도 2개의 성분들을 포함하는 마킹된 비디오 신호를 검출하는 방법에 있어서,
    각 성분 값들이 조합하여도 상기 표준을 위반하지 않지만 상기 표준에 따라 발생되는 자연 신호에서는 발생하지 않는지를 결정하는 단계와, 상기 결정 단계에 응답하여 마크된 출력 신호를 발생시키는 단계를 특징으로 하는, 마킹된 비디오 신호 검출 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 결정 단계는, 상기 성분들 중 하나가 상기 성분들 중 제 1 성분이 중복(redundant)되는 값을 취하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마킹된 비디오 신호 검출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 성분들은 각각 비디오 신호의 색차와 휘도를 구성하고, 휘도 값이 실질적으로 0인 신호 부분들이 0이 아닌 색차 값과 관련되는지를 결정하는 단계를 특징으로 하는, 마킹된 비디오 신호 검출 방법.
  7. 비디오 및/또는 오디오 신호 중 적어도 2개의 성분들을 규정하는 미리 결정된 표준에 따라 발생되는 비디오 및/또는 오디오 신호에 마킹하는 장치에 있어서,
    조합하여도 상기 표준을 위반하지 않지만 상기 표준에 따라 발생되는 자연 신호에서는 발생하지 않는 값을 상기 성분들에 할당하는 수단을 특징으로 하는, 비디오 및/또는 오디오 신호의 마킹 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 값을 상기 성분들에 할당하는 수단은, 상기 성분들 중 제 2 성분이 상기 성분들 중 제 1 성분이 중복(redundant)되는 값을 취하는 신호 부분들에서 상기 성분들 중 제 1 성분을 수정하는 수단을 포함하는, 비디오 및/또는 오디오 신호의 마킹 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 성분들은 각각 비디오 신호의 색차 및 휘도를 구성하고, 휘도 값이 실질적으로 0인 신호 부분들에 미리 결정된 0이 아닌 색차 값을 할당하는 수단을 특징으로 하는, 비디오 및/또는 오디오 신호의 마킹 장치.
  10. 미리 결정된 인코딩 표준에 따라 적어도 2개의 성분들을 포함하는 마킹된 비디오 신호를 검출하는 장치에 있어서,
    각 성분 값들이 조합하여도 상기 표준을 위반하지 않지만 상기 표준에 따라 발생되는 자연 신호에서는 발생하지 않는지를 결정하는 수단과, 상기 결정 수단에 응답하여 마크된 출력 신호를 발생시키는 수단을 특징으로 하는, 마킹된 비디오 신호 검출 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 결정 수단은, 상기 성분들 중 하나가 상기 성분들 중 제 1 성분이 중복되는 값을 취하는지를 결정하도록 적응되는, 마킹된 비디오 신호 검출 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 성분들은 각각 비디오 신호의 색차와 휘도를 구성하고, 휘도 값이 실질적으로 0인 신호 부분들이 0이 아닌 색차 값과 관련되는지를 결정하는 수단을 특징으로 하는, 마킹된 비디오 신호 검출 장치.
  13. 미리 결정된 표준에 따라 적어도 2개의 성분들을 포함하는 비디오 또는 오디오 신호에 분류(classification)를 할당하도록 마킹되는 비디오 또는 오디오 신호에 있어서,
    상기 신호가 상기 표준에 따라 인코더를 사용하여 인코딩될 때 조합하여도 발생할 수 없는 값이 상기 성분들에 할당되는 것을 특징으로 하는, 비디오 또는 오디오 신호,
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 성분들 중 제 1 성분은, 상기 성분들 중 제 2 성분이 상기 성분들 중 제 1 성분이 중복되는 값을 취하는 신호 부분에서 수정되는, 비디오 또는 오디오 신호.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 성분들은 각각 비디오 신호의 색차 및 휘도를 구성하고, 휘도 값이 실질적으로 0인 신호 부분들에 미리 결정된 0이 아닌 색차 값이 할당되는 것을 특징으로 하는, 비디오 또는 오디오 신호.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 신호가 저장되는, 저장 매체.
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